JPH10501653A

JPH10501653A - 回路装置

Info

Publication number: JPH10501653A
Application number: JP8529127A
Authority: JP
Inventors: ベンキタスブラーマニアン，スリールマン; フォーカス，トーマス; ダブリュ．ブルーニング，ガート; ロバートベルドマン，ポール; ジャヤラマン，ラジ; ザイア，ヨンピン
Original assignee: フィリップス、エレクトロニクス、ネムローゼ、フェンノートシャップ
Priority date: 1995-03-31
Filing date: 1996-03-14
Publication date: 1998-02-10
Also published as: CA2191462A1; WO1996031097A1; DE69614953D1; EP0763312A1; CN1098616C; DE69614953T2; US5604411A; MX9605878A; EP0763312B1; CN1154198A

Abstract

(57)【要約】位相制御調光器、とくにトライアック調光器、に使用するための調光バラストが、灯により掛けられる負荷が小さい時に、小さい導通角において位相制御されるＡＣ波形との共振による、フィルタ内の過大電圧およびピーク電流を避けるために高インピーダンスを持つ選択されたＥＭＩフィルタを含む。バラストは、ＥＭＩフィルタに負荷を掛けたままにする切替えモード型ＤＣ−ＤＣ変換器も含み、トライアック調光器の誤点弧を阻止することにより、調光バラストで動作させられている灯のちらつきを阻止する。

Description

【発明の詳細な説明】回路装置本発明は、 −位相制御されたＡＣ主電源電圧出力を位相角調光器により受けるための主入力端子と、 −それらの主入力端子に結合され、位相制御されたＡＣ主電源電圧を第１のＤＣ電圧に変換する整流手段と、 −この整流手段の入力端子に接続されるコンデンサを備える容量手段および誘導手段を含み、高調波を抑制するフィルタ手段と、電力を放電灯に供給するためのバラスト手段と、別の誘導素子と、一方向素子と、スイッチング素子と、スイッチング素子を高い周波数で導通にし、また非導通にする制御回路とを備え、前記整流手段の出力端子と前記バラスト手段の入力端子との間に接続されて、前記第１のＤＣ電圧を、前記バラスト手段の入力端子の間に存在する第２のＤＣ電圧に変換するＤＣ− ＤＣ変換器と、を備える、放電灯を動作させ、かつ位相角調光器に使用するために適当である回路装置に関するものである。そのような回路装置は、米国特許第５，１０１，１４２号から知られている。米国特許第５，１０１，１４２号に記載されている回路装置などの電子的調光バラストは、ガス放電灯、典型的には蛍光灯、の調光がＡＣ電源線入力の位相角制御に応答するようなものであって、商業的に利用できる。位相角制御はＡＣ正弦電源線電圧の各半サイクルの一部をクリップすることを含む。一般にフォーワード位相調光器として知られている、一般的な種類の位相角制御器は、零交差の直後の各半サイクルの一部をクリップすなわち切断する。フォーワード位相調光器の１つの例が周知のトライアック調光器である。他の種類が電子調光器として一般的に知られている逆相調光器である。この逆相調光器は、零交差の直後の各半サイクルの一部を通し、零交差の前の半サイクル部分を阻止する。両方の種類で、阻止される半サイクルの部分すなわち角度を調整できる。主電源のための入力端子から分離されている調光入力端子を用いる種々の調光バラストが知られている。それらの調光バラストは三線調光バラストとしても一般に知られている。そのようなバラストの例がＪＰ−１１６６９８、ＤＧＭ９０１４９８２、およびＵ．Ｓ．４，７９７，５９９から知られている。白熱灯は位相制御調光器からのただ２本の線、すなわち、共通リードと位相制御情報を運ぶ、電流が流れている調光されるリードとで通常調光される。上の三線バラストは、蛍光灯バラストおよび灯を白熱灯の代わりに取り付けると、位相制御調光器（通常は壁に取り付けられている）からバラスト（通常は天井に取り付けられている）まで追加の線を引かなければならない。これにはかなりの労賃が掛り、市場での受け入れに障害となる。二線調光バラストは取り付けの観点からは一層魅力的である。例が米国特許，３９２，０８６（Ｉｄｅ他）および米国特許５，１９２，８９６（Ｑｉｎ）から知られている。非調光バラストのように、バラスト中で発生された高周波成分が電源線に入ることを阻止するためには、ＥＭＩフィルタを使用することが望ましい。米国特許４，４４９，８９７（Ｓａｉｒａｎｅｎ）が二線調光バラストにおけるＥＭＩフィルタと位相制御調光器との間の相互作用問題を開示している。ＳａｉｒａｎｅｎのバラストはＥＭＩＬＣフィルタを有する。そのフィルタは、全ブリッジ整流器の入力端子に接続されたチョークおよび第１の濾波コンデンサと、その整流器の出力端子に接続される第２の大容量濾波電解コンデンサとを含む。電解コンデンサは濾波機能に加えて、電力を灯回路に供給する。Ｓａｉｒａｎｅｎは、灯を除去するか、さもなければ灯回路が電力をほとんど取らないとすると、２個の濾波コンデンサの端子間電圧が危険なほど高いレベルまで上昇することがあることを開示している。Ｓａｉｒａｎｅｎは、濾波コンデンサにおけるこの過電圧は、濾波電解コンデンサが完全に負荷されていない時に、電源周波数より高いチョークおよび第１の濾波コンデンサの共振周波数が発生させられることを開示している。そうすると位相角制御器の出力電圧によりＥＭＩフィルタが発振することになる。この発振は、位相制御調光器に存在する、トライアックなどのスイッチの点弧を失敗させる負の線電流を生じさせることがある。位相制御されるＡＣ主電源電圧の各半周期における時間経過が、位相制御調光器において調光器内のＲＣネットワークの時定数により制御される。この点弧失敗により灯がちらつくことになる。この問題を克服するために、Ｓａｉｒａｎｅｎは、灯電流が低レベルにある時などの、大容量電解コンデンサに負荷が十分に掛けられていない時に、第１の濾波コンデンサを切替えるスイッチを含む。代わりに、Ｓａｉｒａｎｅｎは、ＰＴＣ抵抗などの人工負荷により回路から第１の濾波コンデンサを取ることを開示している。Ｓａｉｒａｎｅｎの解決の欠点は、回路から第１の濾波コンデンサを取ることによりＥＭＩフィルタが不能にされるため、バラストの動作中に高周波妨害が電源線に加わることになる。したがって、本発明の目的は、濾波手段を備え、位相制御されるＡＣ主電源電圧によるＥＭＩフィルタの発振を十分に抑制する、位相角調光器に使用するために適当である放電灯を動作させるための回路装置を得ることである。本発明に従って、冒頭で述べた種類の回路装置は、この目的のために、位相制御されるＡＣ主電源電圧の振幅がほぼ零である時間中に、前記制御回路がＤＣ− ＤＣ変換器に含まれているスイッチング素子を高い周波数で導通させ、また非導通にするための手段を備えることを特徴とするものである。ＤＣ−ＤＣ変換器に組み込まれているスイッチング素子の連続スイッチングのために、濾波手段は常に、および位相制御されるＡＣ主電源電圧が毎半周期の比較的大部分の間の場合にも、負荷される。この負荷を掛けられることにより、位相制御されるＡＣ主電源電圧によるＥＭＩフィルタの発振が大幅に抑制されることが判明している。濾波手段は、前記整流手段の出力端子の間に結合される第２のコンデンサを備えることが好ましい。灯の動作中は第２のコンデンサは平滑コンデンサおよび充電コンデンサとして機能する。位相制御されるＡＣ主電源電圧がほぼ零であると、この第２のコンデンサはＤＣ−ＤＣ変換器内のスイッチング素子の連続スイッチングにより放電される。ＤＣ−ＤＣ変換器がアップ変換器を備える本発明の回路装置の実施例で良い結果が得られている。制御回路は、前記スイッチング素子が導通し、かつ非導通になる時間を、位相制御されるＡＣ主電源電圧により供給される電源電流が前記位相制御されるＡＣ主電源電圧に正比例するようにして、制御するための手段を備えることが好ましい。これの利点は、回路装置で動作させられている灯に回路装置が最大電力量を供給する場合に、回路装置の力率が比較的高いことである。制御回路は、前記スイッチング素子が導通し、また非導通になる時間を、第２のＤＣ電圧の振幅がほぼ一定であるようにして、制御するための手段を備えることが好ましい。位相制御されるＡＣ主電源電圧の位相角に応じて調光信号を発生する手段と、前記バラスト手段により放電灯に供給される電力量を調光信号に応じて制御する手段とを更に備えるように回路装置を製作することにより、この回路装置で動作させられる灯の調光を実現できる。回路装置の調光部をこのようにして製作するならば、灯の光出力を広い範囲にわたって制御できる。第１のコンデンサに存在する電圧の最大振幅が、位相制御されるＡＣ主電源電圧の位相角とは独立に、バラスト手段の入力端子の間に存在する電圧の平均振幅より小さいように濾波手段の容量を定めることが好ましい。回路装置の容量をそのように定める場合には、濾波手段による位相制御されるＡＣ主電源電圧の発振が更に抑制される。その結果、この発振により負の線電流が生じさせられる機会が、位相角調光器に含まれているスイッチング素子の誤点弧のように更に減少させられる。図面を参照して本発明の実施例を更に説明する。図面において、第１図は本発明の回路装置に使用するための外部トライアック調光器の回路図である。第２図は本発明の回路装置のブロック線図である。第３図は第２図に示す回路装置に含まれている回路の部分を示す。位相制御調光器の例を第１図に示す。位相角制御器にはトライアック２１４が設けられる。そのトライアックは電源線１″中に接続される。位相導通用に任意に選択した角度でトライアック２１４を点弧するために、可変抵抗２１６とコンデンサ２１８で構成された直列回路がトライアック２１４に並列接続される。可変抵抗２１６およびコンデンサ２１８の接続点と、トライアック２１４のゲートとの間にダイアック２００が接続される。可変抵抗２１６の抵抗値を変化することにより、位相角が制御される電圧を位相制御器はバラスト入力端子１′、２′ に供給する。第２図に示す蛍光灯制御器は、位相角調光器により出力された位相制御されるＡＣ主電源電圧を受けるための主入力端子１′と２′とを含む。主入力端子はＥＭＩとトライアック・ダンピングフィルタ「Ａ」とに接続される。そのフィルタは全ブリッジ入力整流器「Ｂ」に接続される。それらのフィルタと整流器とは一緒にＡＣ電源線電圧を整流され、かつ濾波されたＤＣ電圧を変換してそれの出力端子に生ずる。ＤＣ−ＤＣ変換器すなわち前調整器回路「Ｃ」が能動力率改善のため、および整流器回路ＢからのＤＣ電圧を上昇および制御するための回路を含む。そのＤＣ電圧は一対のＤＣレールＲＬ１、ＲＬ２の間に供給される。回路「Ｄ」は灯の動作を制御するためのバラスト回路であって、ＤＣ−ＡＣ変換器すなわちインバータを含む。放電灯Ｌａが回路「Ｄ」に接続される。「Ｅ」は位相制御されるＡＣ主電源電圧の位相角に応じて調光信号を発生する手段である。したがって、手段「Ｅ」の入力端子がバラスト入力端子１′および２′にそれぞれ接続される。手段「Ｅ」の出力端子が灯Ｌａに供給される電力の量を制御する手段に接続される。その手段は回路「Ｄ」の内部に含まれるが、第２図には示していない。濾波回路Ａ（第３図）は、第１のチョークコイルＬ１および第２のチョークコイルＬ２を含む。各チョークコイルの第１の端部がそれぞれの端子１′、２′に接続され、第２の端部が、ダイオードＤ１〜Ｄ４で構成されている全ブリッジ整流器Ｂのそれぞれの入力回路点１２、１７に入力線１、２を介して接続される。ヒューズＦ１がチョークコイルＬ１と入力端子１′との間に直列接続される。過渡−サージ抑制金属酸化物バリスタＶ１が線１、２を橋絡する。バリスタは線電圧で少し導通するが、それより高い電圧で容易に導通してバラストをサージ電圧から保護する。整流器は全波整流した出力電圧を回路点１３、１８をそれぞれ介して一対のＤＣレールＲＬ１、ＲＬ２に供給する。ダイオードＤ２のカソードおよびダイオードＤ１のアノードが回路点１７で線２に接続され、ダイオードＤ４のカソードとダイオードD３のアノードが回路点１２で線１に接続される。ダイオードＤ２およびＤ４のアノードが回路点１８でＤＣレールＲＬ２に接続され、ダイオードＤ１およびＤ３のカソードが回路点１３でＤＣレールＲＬ１に接続される。端子１′、２′における１２０Ｖ、６０ＨｚＡＣ入力に対して、ブリッジ整流器は脈動１２０ＨｚＤＣ、１７０ＶピークをレールＲＬ１とＲＬ２との間に出力する。ブリッジ整流器の出力は、外部位相制御調光器から位相制御情報を運ぶこともできる。共通接続点が接地されている直列コンデンサＣ１およびＣ２の各容量は、比較的小さく、バラストからの非常に高い周波数成分が電力線に入ることを阻止する共通モードフィルタを構成する。チョークＬ１、Ｌ２およびコンデンサＣ３、Ｃ４がＥＭＩフィルタを構成する。このＥＭＩフィルタのインピーダンスは線周波数では低いが、はるかに高いバラスト動作周波数では高くて、ＥＭＩが電源線に逆導通することを阻止する。ＥＭＩフィルタの動作については、インタフェース回路および前置調整器回路とともに詳しく説明する。前置調整器回路Ｃ（第３図）は、集積回路（「ＩＣ」）制御チップＵ１、この場合はＬｉｎｆｉｎｉｔｙＬｘ１５６３と、トランスＴ１の形のインダクタと、充電コンデンサＣ１０と、ブーストスイッチＱ１との主要部品を含む。充電コンデンサＣ１０およびブーストスイッチＱ１は、一緒にモード切替え電源（「ＳＭＰＳ」）を構成する。制御器Ｕ１はスイッチＱ１のスイッチングを制御して、（ｉ）電源線から取り出した電流の力率を制御し、（ｉｉ）コンデンサＣ４の端子間ＤＣ電圧をコンデンサＣ１０の端子間および端子Ｚ２とＺ４との間のＤＣバス電圧である約３００ＶＤＣまで上昇させる。ブーストインダクタＴ１は一次巻線５２を含む。この一次巻線の一端部が回路点１３に接続され、他端部がダイオードＤ６のアノードに接続される。ダイオードＤ６のカソードは、前置調整器回路Ｃの出力端子８０に接続される。ダイオードＤ６のアノードは、ｍｏｓｆｅｔスイッチＱ１のドレインにも接続される。そのスイッチのソースは、抵抗Ｒ１３を介して接地される。スイッチＱ１の制御ゲートが抵抗Ｒ１０を介してＩＣＵ１の「ＯＵＴ」ピン（ピン７）に接続される。ＯＵＴピンは、パルス幅変調された信号をスイッチＱ１の制御ゲートに供給してそれのスイッチングを制御する。掛算器入力「ＭＵＬＴＩＩＮ」ピン（ピン３）が抵抗Ｒ５とＲ６との間の回路点に接続され、レールＲＬ１に供給されて、抵抗Ｒ５およびＲ６により構成されている分圧器により分圧された、全波整流されたＡＣ電圧を検出する。分圧された電圧は、ＩＣＵ１内の掛算器段の１つの入力である。掛算器段の他の入力は内部であって、内部誤差増幅器の出力と内部基準電圧との差である。掛算器段の出力は、スイッチＱ１のスイッチングのタイミングに影響を及ぼすことにより、トランスＴ１の一次巻線のピークインダクタ電流を制御する。コンデンサＣ６が抵抗Ｒ６に並列でノイズフィルタとして機能する。「Ｖ_IN」ピン（ピン８）が、ＩＣＵ１のための入力電源電圧をインバータ回路Ｅの出力端子から線端子Ｚ５を介して受ける。インバータの出力は高い周波数であるから、バイパスコンデンサＣ３０が安定な電源を構成する。「Ｖ_IN」ピンは、抵抗Ｒ５とＲ６との間の回路点にも抵抗Ｒ８を介して接続される。これにより小さいオフセット電圧がＭＵＬＴＩＩＮピンに供給される。そのピンにっいては、ＥＭＩ入力フィルタを参照して詳しく説明することにする。ブースタチョークＴ１の二次巻線５４の一端部が接地され、それの他端部が抵抗Ｒ１１を介してＩ_DETピン（ピン５）に接続される。Ｉ_DETピンは、一次巻線５２を流れるインダクタ電流の零交差に関連する二次巻線５４におけるフライバック電圧を検出する。ＧＮＤピン（ピン６）が、線６５およびレールＲＬ２を介して接地される。Ｃ．Ｓ．ピン（ピン４）がブーストスイッチＱ１を流れる電流を、抵抗Ｒ１３の端子間電圧を抵抗Ｒ１２を介して検出することにより検出する。レールＲＬ２とＣ．Ｓ．ピンとの間に結合されているフィルタコンデンサＣ８が、スイッチＱ１がＭＯＳＦＥＴＱ１のドレイン−ソース容量のために、それの非導通状態からそれの導通状態へスイッチングした時に起きることがあるどのような電圧スパイクも除去する。抵抗Ｒ１４およびＲ１５を含む第２の分圧器が、レールＲＬ１とＲＬ２の間に接続される。「ＩＮＶ」ピン（ピン１）が抵抗Ｒ１４とＲ１５の間の回路点に抵抗Ｒ９を介して接続され、前置調整器段の出力電圧を検出する。「ＣＯＭＰ」ピン（ピン２）がＩＣＵ４内の内部誤差増幅器の出力端子に接続される。抵抗Ｒ７とコンデンサＣ７とで構成された帰還補償ネットワークがＣＯＭＰピンをＩＮＶピンに接続し、それにより内部帰還を行い、スイッチＱ１を更に制御する。入力整流器の出力端子１３からの全波整流された正のＤＣ電圧、それは遠隔の調光制御器からの位相制御情報を運ぶこともできるがレールＲＬ１の前置調整器に入り、抵抗Ｒ５とＲ６とで構成されている分圧器およびブースタ・チョークＴ１に加えられる。分圧されてリード４４に生ずるＤＣ成分は、掛算器入力端子ＭＵＬＴＩＩＮピンへの基準電圧を設定する。スイッチＱ１が導通すると、その結果としてトランスＴ１の一次巻線５２とスイッチＱ１とを流れる電流が抵抗Ｒ１３の端子電圧降下をひき起こす。その電圧降下は、抵抗Ｒ１２を介して入力端子Ｃ．Ｓ．に効果的に加えられる。ピンＣ．Ｓ．におけるこの電圧はピークインダクタ電流を表し、かつ内部掛算器段の電圧出力と比較される。その掛算器の出力電圧は整流されたＡＣ線電圧と、ＩＣＵ１内部の誤差増幅器の出力との積に比例する。ピンＣ．Ｓ．で検出されたインダクタ電流が掛算器の出力電圧を超えると、スイッチＱ１はターンオフされて導通を停止する。一次巻線５２に充電されている電力は今は変換されてブーストコンデンサＣ１０に充電され、一次巻線５２を流れる電流を時間をかけて減少させる。一次巻線５２から電力が流れ出ると、巻線５２を流れる電流は零になり、ブーストダイオードＤ６は導通を停止する。この点で、ｍｏｓｆｅｔスイッチＱ１のドレイン−ソース容量が一次巻線５２に組合わされてＬＣタンク回路を構成する。そのタンク回路は、ｍｏｓｆｅｔＱ１のドレイン電圧を共振させる。この共振電圧は二次巻線５４を介してＩ_DETピンにより検出される。共振電圧が負に振れると、ＩＣＵ１はスイッチＱ１をターンオンして、それを導通させる。スイッチＱ１のこの導通、非導通は整流された入力の全サイクルで、入力整流器に入るＡＣ電圧の周波数の数百倍程度の高い周波数で起きる。巻線５２を流れるインダクタ電流は高い周波数成分を有する。その周波数成分は入力コンデンサＣ４により除去されて、ＡＣ線電圧と同相の正弦波電流になる。本来は、前置調整器段はバラストを電源線から見て抵抗性にして高い力率を維持する。位相切断なしの１２０ＶＡＣ入力の場合には、出力端子８０における電圧、バッファコンデンサＣ１０の正側、は小さい交番ＤＣ成分が含まれる３００ＶのオーダーのＤＣである。バラスト段Ｄ、とくにインバータＥに供給されるのがこの電圧である。出力電圧の調整は、抵抗Ｒ１４、Ｒ１５により構成された分圧器からの、分圧された出力電圧を、ＩＮＶピンにおける内部誤差増幅器により検出することによって行われる。内部誤差増幅器は分圧された出力電圧を内部基準電圧と比較し、誤差電圧を発生する。この誤差電圧は掛算器出力の振幅を制御する。それは巻線５２内の電流を負荷変動およびライン変動に比例するように調整することにより、回路Ｄのためのよく調整した出力電圧を維持する。本発明の回路装置の独特な特徴は、ＥＭＩフィルタの構成と、前置調整器のオフセット特徴とである。ＬＣフィルタはＥＭＩを抑制し、等しい大きさのチョークＬ１、Ｌ２とコンデンサＣ１、Ｃ４を含む。（第３図）典型的なバラスト応用では、ｆ_p＝１／（２Π√ＬＣ）により与えられる適切な極周波数を選択することにより、ＬＣフィルタは設計される。そうすると、ＬとＣの積が極周波数を決定する。一般に、ＥＭＩフィルタ内のインダクタの物理的寸法をできるだけ最小にするように、インダクタンスは小さく選択し、容量を大きく選択する。極周波数が約８ＫＨｚでは、値の例はＬ＝８００μＨ、Ｃ＝０．５μＦである。外部トライアック調光器を適正に動作させるためには、前置調整器により導入される負荷でＬＣフィルタを十分にダンピングする必要がある。負荷を適正にかけないと、ＥＭＩフィルタ内で発振が起き、その発振はトライアック調光器内のトライアックを不適切に点弧することがある。フィルタを不適切にダンピングすると、チョークＬ１、Ｌ２を流れるピーク電流を過大にし、かつインバータの入力端子における電圧を過大（線ピークの２倍まで）にもする。不適切なトライアック点弧を阻止するために求められる装荷は、比較的高い特性インピーダンスを持つＬＣフィルタを選択することにより、減少させられる。特性インピーダンスは√ＬＣに関連するから、標準設計哲学とは反対に、インダクタンスを容量より大きくしなければならない。したがって、第３図でインダクタＬ１およびＬ２は比較的大きく作られ、コンデンサＣ４およびＣ３は比較的小さく作られる。粉末鉄心を用いることによりインダクタＬ１とＬ２の物理的寸法を小さくできる。ＥＭＩフィルタのピーク・オーバーシュートが、最悪の線条件においてＤＣバス電圧の平均値より低いように、ＥＭＩフィルタのインピーダンスを選択する。これはトライアックの誤点弧を阻止するために重要である。その理由は、オーバーシュートが調光器内のトライアックを誤点弧させる負電流を生じさせるからである。また、前置調整器は、調整器により発生されたＤＣバス電圧より整流された入力のピークが小さい時に、力率およびＤＣバス電圧を制御するために正しく動作するだけである。更に、ピークはＤＣバスストレス回路部品より大きくオーバーシュートする。インピーダンスの選択においては、ＥＭＩフィルタの「Ｑ」はＱ＝Ｒ／√Ｌ／ＣおよびＫ＝１／２Ｑにより与えられる。フィルタオーバーシユート「Ｖｏｖｅｒｓｈｏｏｔ」はピークフィルタ出力電圧「Ｖｏｐｋ」−ピーク入力電圧「Ｖｉｎｐｋ」により与えられ、またＶｏｖｅｒｓｈｏｏｔ＝ｅｘｐ［−πＫ／（１−Ｋ²）^0.5］＝ｅｘｐ［−π／（４Ｑ²−１）^0.5］第３図で、Ｌ１およびＬ２はそれぞれＥ７５−２６（Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ）コアであって、インダクタンスが２，３ｍＨ、飽和電流が２．０Ａより大きい。ＥＭＩ抑制のためにＣ４とＣ３の容量は合成して０．１４７μＦであるように選択され、フィルタの特性インピーダンス（√Ｌ／Ｃ）を１８８オームにする。Ｒは前置調整器により提供される正常なダンピング抵抗（６０Ｗ負荷および１２０Ｖラインに対して）であって、この実施例では２４０オームに等しい。このフィルタ、Ｑ＝１．２８、では、最悪の線設計条件１．２６×１８７Ｖ（すなわち（１２０Ｖ＋１０％）√２）＝２３６Ｖを生ずる。これは２８０〜３００ＶＤＣバス電圧よりはるかに低い。対照的に、上で与えた標準フィルタの場合には、特性インピーダンス√Ｌ／Ｃ＝４０オーム、Ｑ＝６である。Ｖｏｖｅｒｓｈｏｏｔは３３０Ｖで、ＤＣバス電圧より十分高い。そうするとトライアックは誤点弧する。前置調整器を、入力電圧の零交差の近くで、僅かに非直線にすることによりダンピングは一層改善される。選択したＩＣ（ＬｉｎｆｉｎｉｔｙＬＸ１５６３）はこの非直線性を有す。その非直線性は、掛算器入力端子、ＭＩＮ、ピンにおけるより低い電圧でのブーストスイッチＱ１の「オン」時間が比較的長くなることにより自ずから示される。しかし、トライアック調光器のトライアックが非導通状態になっている場合のように、入力電圧が非常に低いか零である場合でも、前置調整器を連続して確実に動作させることによってのみ、全ての調光レベルに対してダンピングは完全に適切にされる。これは、オフセット電圧をＭＵＬＴＩＩＮピンに供給することにより行われる。トライアックが非導通状態になると、１２０ＨＺの整流された線電圧のその部分に対して入力電圧は零である。入力コンデンサＣ４の端子間電圧は整流された入力電圧に密に追従しなければならない。オフセット電圧がないと、ＭＵＬＴＩＩＮピンはコンデンサＣ４の端子間の（分圧された）電圧を検出する。スイッチＱ１のスイッチングは、ＭＵＬＴＩＩＮピンにおける電圧に関連するピークインダクタ電流により決定される。スイッチング周波数と、Ｑ１が導通する持続時間とは、整流されたＤＣ電圧のピークでそれぞれ最高および最大であり、この電圧が低くなるにつれてそれぞれ低くなり、短くなる。トライアックが非導通状態になっている場合のように、ＭＵＬＴＩＩＮピンにおける電圧が零または零に近いと、ＩＣＵ１はスイッチＱ１をはるかに長い間非導通状態に維持しようとする。その理由は、ピークインダクタ電流が、入力電圧すなわちＭＵＬＴＩＩＮ電圧に追従するために、小さく維持されるためである。トライアックの非導通時間がより長いと、スイッチが完全にオフになる期間が存在することさえある。しかし、スイッチＱ１が非導通であると、コンデンサＣ４の放電経路が存在しない。放電経路がないと、コンデンサＣ４は整流された線電圧を追従できない、いいかえると、Ｃ４の端子間電圧が高く保持される。ＩＣＵ１のＭＵＬＴＩＩＮピンに小さいオフセット（１２５ｍＶ）を提供することにより、整流された電圧が零または零の近くにある時にスイッチＱ１が導通を維持する全持続時間が長くされ、スイッチングは常に停止されることから防止される。これにより充電コンデンサＣ４は十分な放電を行えるようにされ、コンデンサＣ４の端子間電圧が整流された位相制御される電圧を密に追従できるようにする。そうすると、前置調整器は、全線サイクル中に良くダンピングされた抵抗負荷を有するＬＣＥＭＩフィルタを提供し、トライアック調光器を一様に点弧させる。第３図に示す実施例では、オフセット電圧は前置調整器回路の抵抗Ｒ８により達成される。インバータが動作している時は、インバータは電圧をＶ_inピンに供給する。抵抗Ｒ８は小さい電流を抵抗Ｒ５とＲ６の間の接続点へ流す。そうするとオフセット電圧がＭＵＬＴＩＩＮピンに供給される。ＭＵＬＴＩＩＮピンで検出された全電圧はオフセット電圧を含み、トライアックが非導通の時はオフセット電圧に等しい。したがって、トライアックが非導通の時は、ＩＣＵ１はスイッチＱ１のスイッチングを高い周波数で継続し、抵抗負荷をコンデンサＣ４に対して提供する。このオフセットを使用しないと、前置調整器は、トライアックが非導通状態にある時は、位相角と灯電力レベルとのある組合わせに対してＬＣフィルタに負荷をかけない。それは、たまにトライアックを誤点弧させ、光出力をちらつかせる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ブルーニング，ガートダブリュ. アメリカ合衆国ニューヨーク州、ノース、タリタウン、ダブリーズ、アベニュ、50 (72)発明者ベルドマン，ポールロバートオランダ国エルアール、オース、ジュピターウェーク、15 (72)発明者ジャヤラマン，ラジアメリカ合衆国カリフォルニア州、ランチョ、パロス、ベルデス、ゴールデン、メドウ、28206 (72)発明者ザイア，ヨンピンアメリカ合衆国カリフォルニア州、トランス、アーリントン、アベニュ、23008、アパートメント、ナンバー20

Claims

【特許請求の範囲】１．位相角調光器により位相制御されたＡＣ主電源電圧出力を受けるための主入力端子と、 −それらの主入力端子に結合され、位相制御されたＡＣ主電源電圧を第１のＤＣ電圧に変換する整流手段と、 −この整流手段の入力端子に接続されるコンデンサを備える容量手段と誘導手段とを含み、高調波を抑制する平滑手段と、電力を放電灯に供給するためのバラスト手段と、別の誘導素子と、一方向素子と、スイッチング素子と、スイッチング素子を高い周波数で導通にしかつ非導通にする制御回路とを備え、前記整流手段の出力端子と前記バラスト手段の入力端子との間に接続され、前記第１のＤＣ電圧を、前記バラスト手段の入力端子の間に存在する第２のＤＣ電圧に変換するＤＣ−ＤＣ変換器と、を備える、放電灯を動作させかつ位相角調光器に使用するために適当である回路装置において、前記制御回路は、位相制御されるＡＣ主電源電圧の振幅がほぼ零である時間中に、ＤＣ−ＤＣ変換器に含まれているスイッチング素子を高い周波数で導通させ、また非導通にするための手段を備えることを特徴とする放電灯を動作させかつ位相角調光器に使用するために適当である回路装置。２．請求の範囲１項記載の回路装置であって、前記濾波手段は、前記整流手段の出力端子の間に結合される第２のコンデンサを備える回路装置。３．請求の範囲１項または２項記載の回路装置であって、ＤＣ−ＤＣ変換器はアップ変換器を備える回路装置。４．請求の範囲１項、２項または３項記載の回路装置であって、制御回路は、前記スイッチング素子が導通し、また非導通になる時間を、位相制御されるＡＣ主電源電圧により供給される電源電流が前記位相制御されるＡＣ主電源電圧に正比例するようにして、制御するための手段を備える回路装置。５．先行する請求の範囲の１つまたは複数の項に記載の回路装置であって、制御回路は前記スイッチング素子が導通し、および非導通になる時間を、第２のＤＣ電圧の振幅がほぼ一定であるようにして、制御するための手段を備える回路装置。６．先行する請求の範囲の１つまたは複数の項に記載の回路装置であって、第１のコンデンサに存在する電圧の最大振幅が、位相制御されるＡＣ主電源電圧とは独立に、前記バラスト手段の入力端子の間に存在する電圧の平均振幅より小さいように濾波手段は特性を定められる回路装置。７．先行する請求の範囲の１つまたは複数の項に記載の回路装置であって、回路装置は、位相制御されるＡＣ主電源電圧の位相角に応じて調光信号を発生する手段と、前記バラスト手段により供給される電力の量を前記調光信号とは独立に制御する手段とを更に備える回路装置。